筑路用塑料网格及其制备方法和用途的制作方法

文档序号:5385689阅读:642来源:国知局
专利名称:筑路用塑料网格及其制备方法和用途的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于沙漠,沼泽地筑路用的塑料网格,以及这种网格的制备方法和它在沙漠、沼泽地筑路上的用途。
沙漠、沼泽地在地球上分布很广,人们经常要在沙漠、沼泽地上进行科学考察、地质勘探、石油和其它矿产的开采,有时还要在那里进行救援活动和军事活动,所以人们需要通往沙漠和沼泽地的道路,这种道路有时需要能够耐较重的荷载,如石油勘探开采时这种道路要适合于运输大型设备。修筑这种道路是十分昂贵的。这里因为沙漠地里的砂粒细、流动量大、可塑性小、地耐力低,需要从其它地方大量运输碎石,水泥等筑路材料,例如在我国新疆塔克拉玛干大沙漠修筑一公里公路大约要耗资130万元,如公路更往沙漠深处修,则难度更大,费用也会更高。可见需要一种较为简单的方法来在沙漠地上修筑公路,以降低修筑费用。此外目前在沙漠上修筑公路时由于需要大量地从外地运输筑路材料,所以耗时长,这在救援活动、军事活动中是十分不利的,所以要开发一种能主要利用就地的细沙并节省时间的筑路方法。
在勘探中如果没有找到所需的矿产,或找到的是不适合开采的贫矿,原来所修筑的道路就没有用了,而这种道路又没法再利用,所耗费的大量人力、物力就这样白白地浪费了,因此需要开发一种筑路方法,在道路不用时所需的材料可以带走,以节约费用。
在沼泽地上修筑道路所遇到的问题是,软泥的深度达2-8米,需要大量填充碎石和沙子,工程费用也十分巨大,而重要的是这种道路的质量低,大约在通车后一年左右就由于路面下沉而不能再使用了,同样需要开发一种简单的方法,降低筑路费,节约筑路时间,提高筑路质量。
现有的在沙漠和沼泽地筑路技术,一般都是从外地运来碎石、砂子、水泥、沥青等材料,用常规的方法进行填充、碾压、覆盖,没有使用网格作为沙漠或沼泽地筑路的材料。
网格作为普通道路的筑路材料已有应用,如道路的护坡、机场路面,以及运动场场面,主要是为了在网格上种植树木花草或者通过网格排水排污。其中大多使用钢制的网格或格栅、砂子,现在也有人开发使用塑料网格。也曾经有人试图使用这种网格来进行沙漠筑路,但是由于受沙漠的特殊条件所限制,如沙漠的沙子细、粉尘多、温差大等,都未获得成功。
本发明的目的之一是提供一种塑料网格,适于在沙漠或沼泽地筑路用。
本发明的再一目的是提供一种制备所述的网格的方法。
本发明的另一目的是提供一种使用所述网格在沙漠和沼泽地筑路的方法。
能用于沙漠和沼泽地筑路的网格应该具备以下性能(a)具有足够的强度能耐较大负荷,(b)有较好的抗老化、氧化性能,(c)具有很好的运输性能,运输时能收集在较小的体积内,(d)如果道路被废并不用时,网格能收回在下一次筑路中重新利用。
为保护以上性能,本发明选择高密度聚乙烯板材通过超声波焊接而成所述的网格。
制板材料为高密度聚乙烯,其中含有1-4%(重量)的碳黑,选择碳黑含量为1.5-2.0%(重量)。这样的材料具有较好的抗老化、耐寒耐热性能。所述材料用塑料碾压机加工成板,板厚至少1.1mm,当然板材越厚,其强度越好,但这样施工难度会增大,材料消耗也会增大,优选板厚为1.1-2.0mm,最优选的为1.27±0.05mm。然而板切割成块,每块板的长度为3-5m,优选3.4-4.0mm,块宽至少180mm,优选200mm以上,板越宽,相应的网格越高,其强度也越好,但成本会增加,在本发明的优选实施例中选块长为3.4m,块宽为200mm。板材的拉伸强度为30-35mpa。
然后,把两块板叠起来,用超声波塑料焊接机进行点焊,焊好后再叠一块板,继续进行焊接,如此,每一个网格可以焊接许多层板,板越多,所制成的网格越大,优选至少50块板叠加。如

图1是由多块板叠起来的一个网格,如图的A方向拉伸就得到如图1a的蜂窝状网格,在网格的每个格5中可以填充砂子等物料,图1b是图1的B向图,图1C为图1b的C向剖视图,1为焊点,2为焊缝,3为高密度塑料板,4为焊坑。从图1b上可以看出焊点的排列方式,即为双排方式,两排焊点相互错开,其中S1、S2、S3、S4为焊点分布的位置尺寸,t为两排焊点之间的距离,S1为第一个焊点到板材边缘的距离,S2是同一排同一组两个焊点之间的距离,S3为同一排焊点的两组焊之间的距离,S4为两个焊缝之间的距离,S1、S2、S3、S4的取值可以视焊缝或网格的抗拉强度的需要来设定,一般S1在5mm以下,S2为5-10mm,S3为12-20mm,S4在300-400mm之间,每组焊点为2×(3-5)个。从图1C可以看出两块板是单面焊接而成,焊坑深度基本上是板的厚度,W1、W2分别为焊坑上下直径。图1d为网格拉伸状态的立体图。
按上面所述方法制备的网格可以在-30-75℃的温度范围内使用,焊缝的抗拉强度在200kg以上,能适合于沙漠、沼泽地筑路用。
在本发明的一个实施方案中选板为3400mm,板宽200m,板厚2.17mm,选S1=2.5mm,S2=7.5mm,S3=15mm,S4=335mm,t=4mm,W1=2.5mm,W2=2mm,用70板块叠加焊接,拉伸后长7000mm,宽2400mm,高200mm。
本发明还涉及应用所述网格用于沙漠的筑路的方法。由于沙漠中大都是流动性沙丘,地耐力很低,普通筑路时,用推土机将沙丘推平,这就破坏了厚沙层,使得地基的载荷下降,地基下沉,为了解决这一困难,本发明的解决办法是在路基上喷洒3cm以上的水,优选5cm以上,水可以是从沙漠地区低凹处抽出的地下水,这是大多数沙漠地区能做到的,如果抽出地下水有困难,也可以从其它地方运来水,但这样成本可能会升高。喷洒水后,让路基稳定3小时以上,优选4小时以上,然后用震动压路机排压4遍以上,压实路基,压实深度大于30cm,优选50cm以上,密实度大于90%,这样就得到了满足公路路基要求的路基。此后,在符合要求的路基上铺上用塑料料板加工成的蜂窝状网格,在路基的两侧就地取沙注入网格的格子内,并使沙子高出网格顶部3-4cm,这里所用的网格是前面已描述过的。然后将砂子压实,就成了简易公路,可以经受大型载重车辆的碾压,而不破坏公路,这种公路如果由于某些原因而不需要了,可以取出网格重新利用。这种简易公路也可以在需要时,进一步筑成永久性公路。值得一提的是,在其它地方也可以用这种网格来修筑公路,运动场等。
本发明还涉及一种在沼泽地筑路的方法,沼泽地软泥深达2-8m,目前的方法是大量填充砂子、碎石,但这种工程费用高、质量差。本发明提供了一种方法,即在沼泽地上铺上一层抗盐、抗碱、耐腐蚀的毛毡,这种毛毡厚度约2-3mm,在市场可以购得,如PHILLIPS FIBERS公司的Supac产品,是一种纺织的或无纺的聚乙烯材料。再在毛毡上铺上碎石,这样可以减少10cm厚以上的碎石损失,节约1/3以上的厚料。由于毛毡与充填的碎石形成了面积较大的整体,提高了抗压能力。露出地面的碎石上铺上本发明所述的网格,在网格中注入砂子或碎石使砂子露出网格的顶部,再压实,即成了简易公路,同在沙漠筑路的方法中一样,这种简易公路在不用时,也可以取网格重新利用,也可以在这些基础上把简易公路筑成永久性公路,这种方法在沼泽地筑成的公路,长时间后也会下沉,但下沉的幅度会少得多。
不管是在沙漠中筑路,还是在沼泽中筑路,为了保持网格不被车轮直接碾压造成磨损,并保证网格中的砂子不被水冲走或风刮走,所以在网格注入砂子压实后,还要在其上铺上一层碎石,再压实,使碎石压入网格2cm深处,并使碎石露出网格2-3cm。
本发明的方法具有如下优点完全改变了普通的沙漠、沼泽筑路的结构,大量节省了砂子、碎石、水泥、沥青等材料和运输费用。
提高了施工速度,每个作业队只需10人左右,配备3-4简易设备,在3-4天的时间内就能完成一公里筑路工作,施工速度提高了10-15倍,施工人员只有原来的1/5。
筑路费用降低到原来的50%,如果公路失去了使用价值时,可以取出网格重新利用。
如此筑成的公路可以承受80吨的大型载重车通过,车速可以达80公里/小时。
权利要求
1.一种高密度聚乙烯塑料网格,其特征在于所述网格用多层含碳黑1-4%(重量)的高密度聚乙烯材料板材焊接而成,网格的高度至少为18cm,板材厚度至少1.1mm。
2.根据权利要求1的网格,所述碳黑含量为1.5-2.0%(重量)。
3.根据权利要求1的网格,所述网格高度至少为20cm。
4.根据权利要求1的网格,所述板材厚度为1.1-2.0mm。
5.根据权利要求4的网格,所述板材厚度为1.27mm。
6.根据权利要求1的网格,所述板材长为3-5m。
7.一种制备权利要求1的网格的方法,其特征为将高密聚乙烯塑料切割成板材,将两块板叠起来,用超声波塑料焊接平行双排机点焊,两排焊点相互错,焊缝间的距离300-400mm。焊点距离为5-10mm,两组焊点之间的距离为12-20mm,每组焊点2×(3-5)个,焊接完后再叠一块同样焊接,以至总板数在50块以上。
8.根据权利要求7的方法,所述焊缝距离为335mm,同排同组焊点距离7.5mm,同排丙组焊点距离15mm,每组焊点2×3个。
9.根据权利要求7的方法,所述点焊为单面焊,焊坑深度与板厚相当。
10.一种在沙漠中筑道路的方法,它包括如下步骤在平整的路基上喷洒3cm以上的水,自然稳定至少3小时;用压路机将地基压实,使实密度大于90%;在压好的路基上铺上权利要求1的塑料网格,并往网格格子中注入砂子,使砂子高出网格顶部3-4cm,并压实格子中的砂子;再往网格上铺一层碎石,并压实,使碎石高出网格。
11.根据权利要求10的方法,当所述道路失去使用价值后,取出所述网格重新利用。
12.根据权利要求10的方法,在所述道路上再铺上混凝土或沥青,将其筑成永久性道路。
13.一种在沼泽地筑道路的方法,它包括如下步骤在沼泽地上铺上耐盐、耐碱、抗腐蚀的毛毡;在毛毡上铺上碎石,使碎石露出地面;在碎石上铺上权利要求1的网格,往网格格子中注入砂子,使砂子露出网格,压实砂子;在砂子上再铺上碎石,压实碎石,使碎石高出网格。
14.根据权利要求13的方法,当所述道路失去使用价值时,取出网格重新利用。
15.根据权利要求13的方法,在所述道路上再铺上混凝土或沥青,筑成永久性道路。
全文摘要
本发明提供了一种在沙漠和沼泽地筑路用的高密度聚乙烯蜂窝状网络,网格用聚乙烯板材用超声波塑料焊接机点焊而成。板材料含有1—4%(重量)的炭黑,本发明还提供一种用这种网格在沙漠和沼泽地筑路的方法,方法包括在网格中填充砂子并压实砂子,再在其上铺上碎石并压实碎石。
文档编号E02D15/00GK1113281SQ94106319
公开日1995年12月13日 申请日期1994年6月10日 优先权日1994年6月10日
发明者刘煜 申请人:刘煜
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